就地沥青混凝土路面热再生工艺在处理沿海高速公路车辙中的利用

成 昕

(江苏沿海高速公路管理有限公司)

1 原路面车辙检测

根据公路养护技术规范要求，每年将对通车高速公路沥青混凝土路面进行路况检测。经国外的研究表明，当高速公路上车辙深度大于15 mm 后，在雨天高速公路轮迹带上行驶的车辆与路面之间的吸附力将下降近30%，产生较大的安全隐患。

结合各高速公路现场检测的情况发现，大多数高速公路养护单位对于车辙深度较为重视，车辙深度成为决定高速公路是否进行铣刨等大中修的重要指标。G15 沈海高速随着高速公路通车年限增大的总平均车辙深度(RD)随时间变化。对于车辙大于15 mm 部分段落采用就地沥青混凝土热再生的工艺进行处理。

2 就地热再生的使用范围

再生施工的路段必须进行适用性调查与研究，满足再生条件的才进行再生处理，不符合要求的项目修改维修方案后方可进行病害处理。据多年来再生施工的经验，必须符合条件的路面才能组织热再生施工。具体见就地热再生施工适合范围表1。

表1 再生施工适合范围表

3 施工前原路面进行再调查的内容

现场热再生对原路面的要求很高，因此施工前一定要进行详细调查，具体应包括原路面的历史信息、技术状况、交通量、工程经济等，为再生方式、再生设计、再生工艺等提供依据，同时调查的内容要完整，分析要系统、准确。通过对原路面技术状况调查、原路面材料的取样和试验以及路面病害的成因分析，为再生设计及施工提供技术依据。

4 就地热再生组成设计

4.1 原路面芯样级配分析

G15 沈海高速公路拟实施热再生施工路段沥青面层结构分别为:4 cmAK－13A 上面层、6 cmAC－20Ⅰ中面层、8 cm AC－25Ⅰ下面层，上面层主要材料为SBS 改性沥青和玄武岩碎石;对路面上面层芯样进行抽提筛分，得到级配组成和沥青含量，如表2～表4 所示。

表2 上面层芯样油石比

表3 上面层芯样抽提筛分试验结果

表4 再生沥青混合料设计级配范围

抽提试验结果分析

(1)级配

上面层芯样中粒径在2.36 mm 以下的集料各筛孔的通过率接近于设计级配的下限，其中0.15 mm 和0.3 mm 筛孔的通过率超出设计级配范围，其它筛孔均能满足AC－13 级配的要求。

设计过程中需要添加一定比例的新料来改善旧料的级配状况。

(2)油石比

从抽提试验结果来看，平均油石比为5.13%，通过查阅建设期的原始资料发现建设过程中AK－13 级配的油石比在5.1%～5.3%之间。

对照抽提油石比和建设期的油石比可知:该路段旧路的沥青含量相对原设计并不少，再生过程中并不需要增加沥青用量。

4.2 新料配合比设计

鉴于以上试验结果，推荐采用如下新料级配调整就地热再生沥青混合料的级配(见表5):

表5 推荐新料级配

依据旧路的病害特征，估算新料用量的范围为10%～20%之间，采用抽提级配的平均值作为旧料通过率，添加新料后对级配的改善效果如表6 所示:

表6 添加新料后级配的改善效果

从表6 中的结果可以看出，上面层旧料级配经改善后与设计值相符，添加新料能够改善旧料级配，使得再生料级配更加合理，能够具有更好的高温性能，随着新料添加量的添加改善效果越好。

通过沥青膜厚度估算采用该级配时的油石比为5.0%，其他沥青及原材料技术要求同SBS 沥青混凝土原材料一致。

4.3 热再生组成设计结论

(1)确定了新料的级配，新料采用5.0%的油石比进行拌合，新料的添加比例依据现场的情况调整，估算在10%～20%范围。

(2)再生混合料中使用旧沥青含量2%的再生剂。

4.4 铺筑试验段

依据室内确定的就地热再生沥青混合料配合比，选择有代表性的路段进行热再生沥青混合料施工工艺及施工质量评估。具体内容及方法如下:

(1)再生过程中分析旧路加热梯度、预热机组加热方式和移动速度对再生沥青混合料温度的影响，确定合适的旧路加热方式。

(2)监测再生沥青混合料级配、粘结剂性能随再生工艺的变化。

(3)从现场取再生沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验和矿料筛分、沥青用量检验，检验生产产品的质量符合程度，由此确定生产用的配合比，作为生产控制的依据和质量检验的标准。标准配合比的矿料级配要求0.075 mm、2.36 mm、4.75 mm 三档的筛孔通过率接近设计级配的中值。各相关指标满足要求后，即作为生产配合比以指导施工。

5 项目试验检测

该项目完成后经检测结果显示压实度实测8 点，平均值95.2%，标准差1.868%，代表值94.3%，合格率100%;厚度实测8 点，平均值4.39 cm，标准差0.387 cm;渗水系数均符合≤80 ml/min 设计要求，合格率100%;芯样油石比5.2%，马歇尔平均值8.51 kN;级配、构造深度和摩擦系数均符合新铺的高速公路规范要求。

6 总 结

该就地热再生项目于2011 年4 月在G15 沈海高速公路实施，采用不中断交通占用3 个车道施工的方式，完成了沥青热再生路面4 万m2，经一年多的使用效果很好，表面任何损坏现象，通过该项目的实施根本改变了原沥青路面车辙过大现象，有效地提高了行车舒适度，使该路段公路技术状况指数和相应分项指标均达到了优的评价标准。

［1］公路养护技术规范(JTG H10－2009)［S］.北京:人民交通出版社，2009.

［2］公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2－2001)［S］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］公路技术状况评定标准(JTG H20－2007)［S］.北京:人民交通出版社，2008.

［4］公路沥青路面施工技术规范(JTG F40－2004)［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［5］公路沥青路面再生技术规范(JTG F41－2008)［S］.北京:人民交通出版社，2008.